DE574497C

DE574497C - Device for supplying the fuel for internal combustion engines with temporary overpressure charging

Info

Publication number: DE574497C
Application number: DE1930574497D
Authority: DE
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1930-11-26
Filing date: 1930-11-26
Publication date: 1933-04-13

Description

Die Erfindung bezieht sich auf 'eine Einrichtung zur Zuführung des Brennstoffes für Brennkraftmaschinen mit zeitweisem Überdruckladebetrieb unter Verwendung des · gleichen Brennstoffes bei Ansaugbetrieb und bei Üb er dr uckladeb etrieb.The invention relates to a device for supplying fuel for internal combustion engines with temporary overpressure charging using the same fuel for suction operation and for About pressure loading operation.

Für Brennkraftmaschinen, für die beim Ansaugbetrieb und beim Überdruckladebetrieb der gleiche Brennstoff verwendet wird, hatFor internal combustion engines, for the intake operation and the overpressure charging operation the same fuel is used

ίο man bisher entweder zwei Vergaser angeordnet, von denen der eine bei Normalbetrieb und der andere bei Anwendung von. Überdruck arbeitet, oder man' hat einen Vergaser benutzt, der dann für Saug- und Überdruckbetrieb geeignet sein muß. Für den zweiten Fall sind sowohl Ausführungen bekannt, bei denen der Vergaser vor dem Kompressor angeordnet ist und bei außer Betrieb befindlichem Kompressor durch diesen' hindurch oder durch eine Umlaufleitung in die Saugleitung des Motors liefert, als auch Ausführungen, bei denen sich der Vergaser hinter dem Kompressor in' der Kompressordruckleitung befindet, wobei er natürlich von Unterauf Überdruck umstellbar sein' muß. Allen diesen bekannten Verfahren hängen große Nachteile an.ίο up to now either two carburettors have been arranged, of which one in normal operation and the other in application of. Overpressure works, or you 'have used a carburetor, which is then for suction and overpressure operation must be suitable. For the second case, designs are known in which the carburetor is in front of the compressor is arranged and when the compressor is out of operation through this' or through a circulation line in the suction line of the engine, as well as designs, where the carburetor is behind the compressor in 'the compressor pressure line is located, whereby it must of course be switchable from negative to positive pressure. All there are major disadvantages associated with these known processes.

Beim Zweivergaserbetrieb muß man, um den' bei Überdruckladebetrieb arbeitenden Vergas er zu den den größeren Luftmengen, entsprechenden Brennstofförderungien zu bringen, in das Kompressordruckrohr Luftdüsen einbauen, die den kostspielig erzeugten· Kompressorladedruck stark heruntersetzen. Schlechte Wirtschaftlichkeit mit der Druckluft ist die Folge.In the two-carburetor operation one has to avoid the carburetor operating in overpressure charging operation to bring him to the fuel feeds corresponding to the larger air volumes, Install air nozzles in the compressor pressure pipe, which greatly reduce the costly generated compressor boost pressure. The result is poor profitability with compressed air.

Beim Einvergaserbetrieb mit dem Vergaser vor dem Kompressor wird der für die bedeutend höhere Leistung bei Überdruckbetrieb dimensionierte Vergaser bei abgeschaltetem Kompressor unwirtschaftlich arbeiten; außerdem bilden sich bei Unterdruckbetrieb starke Niederschläge von' Brennstoff im stillstehenden Kompressor und bei Gebläse ohne Umleitung in der langen Leitung.In the case of single-carburetor operation with the carburetor in front of the compressor, this becomes important for them higher performance in overpressure operation dimensioned carburettors work uneconomically when the compressor is switched off; aside from that In the case of negative pressure operation, heavy deposits of 'fuel are formed when the fuel is at a standstill Compressor and with blower without diversion in the long line.

Beim Einvergaserbetrieb mit dem Vergaser hinter dem Kompressor muß gleichfalls der Vergaser für die höhere Leistung bei Überdruckbetrieb dimensioniert werden, und außerdem kommt noch der Nachteil des starken Druckverlustes in der Kompressorleitung (s. Zweivergas erbetrieb) hinzu.When operating with a single carburetor with the carburetor behind the compressor, the Carburettors can be dimensioned for the higher performance in overpressure operation, and moreover there is also the disadvantage of the strong pressure loss in the compressor line (see dual gas operation).

Außerdem muß bei Verwendung von zwei Vergasern' der Vergaser für den Überdruckbetrieb bei Saugbetrieb und der Saugvergaser bei Überdruckbetrieb vollständig außer Betrieb gesetzt werden, was nur durch komplizierte Gestängekonstruktionen möglich ist. Ferner muß die Förderung des Brennstoffes für beide Vergaser getrennt werden, oder es S₀ müssen Vorsichtsmaßregeln getroffen werden, daß durch den unter dem Druck, der für den Überdruckbetrieb nötig ist, geförderten Betriebsstoff nicht der für den SaugbetriebIn addition, when using two carburetors, the carburetor must be completely put out of operation for overpressure operation in suction operation and the suction carburetor in overpressure operation, which is only possible through complicated linkage constructions. Further, the feeding of fuel must be separately for both carburetor, or S ₀ must precautions are taken so that by the under pressure which is necessary for the excess pressure operation conveyed fuel, not for suction

verwendete Vergaser überschwemmt wird; man hat hierzu z. B. den Ladeüherdruck auch auf den Brennstoffspiegel im Schwimmergehäuse des Saugvergasers wirken lassen, was aber mit Übelständen verbunden ist und trotzdem zu keiner entsprechenden Vernebelung des Brennstoffes führt.used carburetor is flooded; you have this z. B. the loading pressure also on let the fuel level in the float housing of the suction carburetor act, but what with Evil conditions is connected and nevertheless to no corresponding fogging of the fuel leads.

Die Nachteile der bekannten Einrichtungen zur Zuführung des Brennstoffes !einerseits bei Lo Ansaugbetrieb und andererseits bei Überdruckladebetrieb werden gemäß· der Erfindung dadurch vermiedeil, daß' beim Überdruckladebetrieb der Brennstoff durch eine einfache, vorzugsweise direkt in' die Kompressorleitung eingebaute Brennstoffdüse in fein verteilter Form in die Druckluft eingespritzt wird, während zur Zuführung des gleichen Brennstoffes beim Ansaugbetrieb ein Säugvergaser dient.The disadvantages of the known devices for supplying the fuel! Lo suction operation and on the other hand in overpressure charging operation are avoided according to the invention in that 'during overpressure charging operation the fuel through a simple, preferably directly into 'the compressor line built-in fuel nozzle in finely divided form into which compressed air is injected while A suction carburetor is used to supply the same fuel during suction operation.

Es ist nun schon ein für dauernden. Überdruckladebetrieb bestimmter Motor bekannt, der nur beim Anlassen, also nur zeitweise, im Saugbetrieb arbeitet. Diesem Motor wird beim Anlassen der leicht verdampf bare Brennstoff durch einen Saugvergaser zugeführt. Für den Dauerbetrieb dagegen wird ein anderer Brennstoff, und zwar Schweröl, unter gleichzeitiger Anwendung des Überdruckes !eingespritzt. Es handelt sich also um 'einen Schwerölmotor, bei welchem in für Schwerölmotoren üblicher "Weise neben der Einrichtung zur Zerstäubung des Schweröles noch eine besondere Einrichtung zum Vergasen des nur beim Anlassen gebrauchten leichten Brennstoffes vorhanden ist. 'It is now a permanent one. Overpressure charging mode certain engine known, which only when starting, i.e. only temporarily, works in suction mode. When this engine is started, the easily vaporizable fuel fed by a suction carburetor. For continuous operation, however, a different one is used Fuel, namely heavy oil, is injected with simultaneous application of the overpressure! So it is about 'a heavy oil engine, in which in for heavy oil engines Usually, in addition to the device for atomizing the heavy oil, there is also a special one Device for gasifying the light fuel only used when starting is available. '

Die Erfindung dagegen bezieht sich auf einen Motor, bei- welchem ständig sowohl beim Ansaugbetrieb als auch bei dem zeitweiseri Überdruckladebetrieb derselbe Brennstoff durch zwei sich grundsätzlich voneinander unterscheidende Emrichtungien vernebelt wird. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß trotz Verwendung des gleichen Brennstoffes für die beiden Betriebsarten die Bedingungen für die Vernebelung des Brennstoffes grundsätzlich andere beim Ansaugbetrieb als beim Überdruckladebetrieb sind, und daß· es 'daher vorteilhaft ist, für beide Betriebsarten sich grundsätzlich voneinander unterscheidende Vernebelungseinrichtungen für den' Brennstoff zu verwenden.The invention, on the other hand, relates to a motor in which both the same fuel in the intake operation and in the temporary overpressure charging operation nebulized by two fundamentally different fittings will. The invention is based on the knowledge that despite the use of the same Fuel for the two operating modes the conditions for the atomization of the fuel are fundamentally different in the intake operation than in the overpressure charging operation, and that it is therefore advantageous for both Operating modes for nebulization devices that differ from one another to use the 'fuel.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Absperrorgan (Klappe, Doppelventil, Schieber o. dgl.), das zur wahlweisen Verbindung der mit dem Saugvergaser ausgerüsteten Ansaugleitung oder der mit der Einspritzdüse ausgerüsteten Druckluftleitung mit der zu den' Zylindern führenden Verteilerleitung dient, durch die Ein- bzw. Abschaltung des Kompressors automatisch, vorzugsweise durch den Kompressordruck, oder zwangsläufig durch das Kompressorgestärige gesteuert wird. Ferner besteht -die Erfindung darin, daß in die Zuführungsleitung zu der für den Überdruckladebetrieb dienenden Brennstoffdüse ein Absperrorgan eingeschaltet ist, das. selbsttätig durch den' Druck in der Überdruckladeleitung gesteuert wird und dabei die in die Brennstoffdüse eintretende Brennstoffmenge in Abhängigkeit vom Druck in der Ladeleitung regelt. Die automatische Einschaltung erfolgt zweckmäßig durch den Überdruck in der Weise, daß· z. B. nach. Erreichung einer bestimmten Höhe der Überdruck die Klappe oder das Ventil hebt und dabei gleichzeitig die Saugleitun'g des Saugvergasers absperrt, während bei Aufhören des Überdruckes die Klappe oder das Ventil sich wieder schließt und dadurch das Ansaugrohr für den Saugbetrieb freigibt, vom Kompressor dagegen abschließt.Another feature of the invention is that the shut-off device (flap, Double valve, slide or the like), which is used to optionally connect the with the suction carburetor equipped suction line or the compressed air line equipped with the injection nozzle with the distribution line leading to the cylinders is used, by switching the compressor on and off automatically, preferably controlled by the compressor pressure, or inevitably by the compressor power will. Furthermore, the invention consists in that in the feed line to the for a shut-off device is switched on, that is automatically controlled by the 'pressure in the overpressure charging line and thereby the amount of fuel entering the fuel nozzle as a function of the pressure in the charging line regulates. The automatic switch-on is expediently carried out by the overpressure in such a way that · e.g. B. after. Achieving a certain level of overpressure the The flap or valve is lifted and the suction line of the suction carburetor is shut off at the same time, while when the overpressure ceases, the flap or valve closes again and thereby the suction pipe releases for suction operation, but closes it from the compressor.

Weitere Einzelheiten und besondere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, in der die Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist, und der nachfolgenden' Beschreibung der Zeichnung."Further details and special features of the invention emerge from the Drawing in which the invention is illustrated by way of example, and the following ' Description of the drawing. "

Fig. ι zeigt in schematischer Darstellung eine beispielsweise Anordnung gemäß der Erfindung. 'Fig. Ι shows a schematic representation of an example of an arrangement according to the invention. '

Fig. 2 zeigt gleichfalls in schematischer Darstellung eine zweite beispielsweise Anordnung gemäß der Erfindung.FIG. 2 also shows a schematic representation of a second arrangement, for example according to the invention.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung eine Abänderung der in Fig. 1 dargestellten Düsenanordnung. ■Fig. 3 shows in a schematic representation a modification of the nozzle arrangement shown in FIG. ■

Bei dem in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel saugt 'eine Brennstoffpumpe 1, die vom Motor angetrieben ist, aus dem Brennstoffbehälter 2 durch eine Leitung 3 den Brennstoff an. Durch, die Leitung 4 kommt der Brennstoff an der bekannten Schwimmernadel vorbei in den Schwimmerraum des Vergasers 7 für den' Saugbetrieb. Eine an die Leitung 4 angeschlossene Abzweigleitung 5, in welche ein zeitweise absperrendes Organ 6 eingebaut ist, führt den Brennstoff zur Brennstoffdüse 8 für den' Überdruckbetrieb, welche in die Kompressorhauptleitung 9 mündet. An der Stelle, an der die Vergaserleitung und die Kompressorleitung 9 in die Verteilerleitung 21 münden, ist ein Absperrorgan bzw. Dreiwegehahn 20 eingefügt. Durch dieses Organ 20 kann wahlweise die mit dem Saugvergaser in Verbindung stehende Leitung oder die Kompressorleitung 9 an die Verteilerleitung 21 angeschlossen werden. Zur Betätigung des Organs 20 dient ein Gestänge ro, welches mit dem Einschaltgestänge 22 des Kompressors 11 verbunden ist.In the embodiment illustrated in FIG. 1 sucks' a fuel pump 1, which is driven by the engine, from the Fuel tank 2 through a line 3 to the fuel. Through, the line 4 comes the fuel past the well-known float needle into the float chamber of the carburetor 7 for 'suction operation. A branch line 5 connected to line 4, in which a temporarily shut-off device 6 is installed, leads the fuel to the fuel nozzle 8 for the 'overpressure operation, which opens into the main compressor line 9. At the point at which the carburetor line and the compressor line 9 in the distributor line 21 open, a shut-off device or three-way valve 20 is inserted. Because of this Organ 20 can optionally be connected to the suction carburetor line or the compressor line 9 can be connected to the distribution line 21. For actuation of the organ 20 is a linkage ro, which is connected to the switch linkage 22 of the Compressor 11 is connected.

Beim Kompressorbetrieb und der gewählten Anordnung der Brennstoffdüse 8 muß. der Brennstoff erfahrungsgemäß unter einem Druck, der 'etwas höher ist als der Druck inWhen the compressor and the selected arrangement of the fuel nozzle 8 must. the Experience has shown that fuel is under a pressure that is slightly higher than the pressure in

der Kompressorhauptleitung 9, z. B. 2 Atm. abs., der Düse zugeführt werden'. Die Schwimmereinrichtung des Saugvergasers 7 ist so bemessen, daß sie die Leitung 4 auch dann mit Sicherheit gegen das Schwimmergehäuse absperrt, wenn in dieser ein Druck von etwa 2 Atm. abs. herrscht.the main compressor line 9, e.g. B. 2 atm. abs., to be fed to the nozzle '. The float device of the suction carburetor 7 is dimensioned so that the line 4 also then with security against the float housing shuts off when there is a pressure of about 2 atm. Section. prevails.

Das Absperrorgan 6 (Fig. 1) besteht aus einer Metallmembran 23, welche gleichzeitig die Andrückfeder der Nadel 24 bildet und auch als Windkessel ausgebildet sein kann. Der Zwischenraum zwischen der oben angeführten und einer zweiten Membran 2 5 steht mit dem Kompressordruckrohr 9 durch eine geeignete Leitung 26 in Verbindung, wobei die Nadel automatisch durch den Aufladedruck gesteuert wird. Die Nadel 24 des Absperrorgans 6 kann so ausgebildet sein, daß durch das allmähliche Schließen die Durchflußmenge verringert wird; dies ist nötig, wenn der Kompressor kurz nach seiner Einschaltung, also bei niedriger Tourenzahl, durch den größeren Spaltverlust noch zu niedrige Ladeüberdrucke gibt und daher die konstant (Menge und Druck) fördernde Pumpe 1 bei der nunmehr herrschenden zu großen Druckdifferenz zwischen Kompressorrohr 9 und Düse 8 zuviel Brennstoff liefern würde.The shut-off element 6 (Fig. 1) consists of a metal membrane 23, which at the same time forms the pressure spring of the needle 24 and can also be designed as an air chamber. The space between the above and a second membrane 2 5 is with the compressor pressure pipe 9 by a suitable line 26 in connection, wherein the needle is automatically controlled by the boost pressure. The needle 24 of the shut-off device 6 can be designed so that by gradually closing the flow rate is decreased; this is necessary if the compressor, shortly after it has been switched on, So with a low number of revolutions, due to the larger gap loss, the charging overpressures are still too low and therefore constant (Amount and pressure) conveying pump 1 with the now prevailing excessive pressure difference would deliver too much fuel between the compressor pipe 9 and nozzle 8.

Um bei der Pumpe 1 evtl. auftretende, das zulässige Maß von etwa 2 Atm. abs. überschreitende Drucke unschädlich zu machen, kann man eine durch ein Kurzschlußventil 12 abgesperrte Umlauf leitung zur Saugseite der Pumpe ι einschalten. Man kann aber auch in das Betätigungsgestänge 13 der Brennstoffpumpe ι eine entsprechend bemessene Feder 14 (z.B. in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise) einschalten; diese Feder bewirkt, daß beim Auftreten' des zulässigen Höchstdruckes der Pumpenhub entsprechend verkleinert wird.In order to avoid any possible occurrence of pump 1, the permissible level of about 2 atm. Section. transgressing To make prints harmless, one can shut off a by a short-circuit valve 12 Switch on the circulation line to the suction side of the pump ι. But you can also use the actuating linkage 13 of the fuel pump ι a correspondingly dimensioned spring 14 switch on (e.g. in the manner shown in the drawing); this spring causes that when the maximum permissible pressure occurs, the pump stroke corresponds accordingly is reduced.

Anstatt der in Fig. 1 dargestellten Anordnung der Düse 8 und ihrer Absperrorgane kann man auch die in Fig. 3 dargestellte schräge Anordnung wählen, bei welcher zwischen der Nadel 24 und der Düsenöffnurig keine Zwischenleitung vorhanden ist.Instead of the arrangement of the nozzle 8 and its shut-off elements shown in FIG. 1 you can also choose the inclined arrangement shown in Fig. 3, in which between There is no intermediate line between the needle 24 and the nozzle opening.

Bei dem in Fig. 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel erfolgt die Förderung des Brennstoffes für den Saugbetrieb durch die Leitung 18 in üblicher Weise, insbesondere durch eine Brennstoffpumpe 27 bekannter Ausführung. Zur Versorgung der Brennstoffdüse 8 für den Überdruckladebetrieb ist eine gesonderte Pumpe 15 vorgesehen, die vom Kompressor zwangsläufig angetrieben wird und den Brennstoff durch eine Leitung 16 über ein Absperrorgan 17 aus dem Behälter 2 bezieht 'und denselben durch die Leitung 19 unter hohem Druck (etwa 2 Atm. abs.) in die Düse 8 drückt.In the embodiment illustrated in FIG the fuel for suction operation is conveyed through line 18 in the usual way, in particular by a fuel pump 27 of known design. To supply the fuel nozzle 8 a separate pump 15 is provided for the overpressure charging operation, which is operated by the compressor is inevitably driven and the fuel through a line 16 via a Shut-off element 17 from the container 2 'and the same through the line 19 below high pressure (approx. 2 atm. abs.) into the nozzle 8.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform kann der Vergaser normal ausgeführt sein im Gegensatz zu der in Fig. r dargestellten' Ausführungsform, bei welcher der Vergaser einen vergrößerten Schwimmer erhalten muß. Das Absperrorgan 17 kann beim zweiten Ausführungsbeispiel in ähnlicher Weise wie das Absperrorgan 16 beim ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet sein. Auch die Ausbildung und Betätigung des Umschaltorgans kann in gleicher Weise wie beim vorigen¹ Ausführungsbeispiel erfolgen.In the embodiment shown in FIG. 2, the carburetor can be designed normally, in contrast to the embodiment shown in FIG. R, in which the carburetor must have an enlarged float. The shut-off element 17 in the second exemplary embodiment can be designed in a manner similar to that of the shut-off element 16 in the first exemplary embodiment. Also, the formation and operation of the switching may be carried out in the same manner as in the previous ¹ embodiment.

Claims

Patent claims:

1. Device for supplying fuel for internal combustion engines with intermittent Overpressure charging operation using the same fuel in suction operation and during overpressure charging, characterized in that · during overpressure charging the fuel through a simple, preferably directly into the compressor line Integrated _ fuel nozzle in finely divided form into the compressed air is injected while supplying the same fuel during intake operation a suction carburetor is used.

2. Device for feeding the fuel according to claim 1, characterized in that that the shut-off element (20) (flap, double valve, slide or the like), that for the optional connection of the suction line equipped with the suction carburetor (7) or the compressed air line (9) equipped with the injection nozzle (8) with the distributor line leading to the cylinders (21) serves, by; the one or Shutdown of the compressor automatically, preferably by the compressor pressure, or inevitably controlled by the compressor linkage.

3. Device for supplying the fuel according to claim 1, characterized in that that in the supply line (16 or 17) to that for the overpressure charging operation serving fuel nozzle (8) a shut-off element (24) is switched on, which automatically by 'the pressure in the no Overpressure charging line (9) is controlled and thereby the amount of fuel entering the fuel nozzle (8) as a function regulates the pressure in the charging line.

4. Device for feeding the Brenn-115 substance according to one of claims 1 to 3, characterized in that for conveying of the fuel a single motor-driven pump (1) is provided for both operating modes, wherein this pump with the intermediary of a line leading to the injection nozzle (8)

inserted shut-off element (6) during suction operation in the suction carburetor (7) and in overpressure charging operation, the 'conveys the fuel to the injection nozzle (8).

5. Device for feeding the fuel according to one of claims 1 to 3, characterized by one driven by the engine, for conveying the fuel to the carburetor serving pump (27) and by a second, by the compressor (11) driven, the fuel to the injection nozzle (S) delivering pump (15), wherein preferably a shut-off element (17) in front of the fuel pump (15) for the Overpressure charging operation is inserted into the fuel line.

6. Device for supplying the fuel according to one of claims 4 to ζ, characterized in that a resilient member (14) is inserted into the drive linkage for the fuel pump (1), which is compressed depending on the pressure in the delivery line of the pump and thereby automatically regulates the stroke of the fuel pump as a function of the pressure in the delivery line.

7. Device for supplying the fuel according to claim 5, characterized in that that the fuel to the injection nozzle (8) delivering pump (15) behind the pump (27) serving to feed the fuel to the carburetor (7) is switched on in the fuel line.

1 sheet of drawings